摘要: 液壓系統(tǒng)故障診斷和排除是一項比較復(fù)雜的工作,通過實踐和舉例,闡述了液壓系統(tǒng)故障診斷和排除的方法。
關(guān)鍵詞: 液壓系統(tǒng)、故障診斷、排除故障、解決方法
1、液壓系統(tǒng)的主要故障
在相對運動的液壓元件表面、液壓油密封件、管路接頭處以及控制元件部分，往往容易出現(xiàn)泄漏、油溫過高、出現(xiàn)噪音以及電液結(jié)合部分執(zhí)行動作失靈等現(xiàn)象。具體表現(xiàn)：一是管子、管接頭處及密封面處的泄漏，它不僅增加了液壓油的耗油量，臟污機器的表面，而且影響執(zhí)行元件的正常工作。二是執(zhí)行動作遲緩和無力，表現(xiàn)為推土機鏟刀提升緩慢、切土困難，挖掘機挖掘無力、油馬達(dá)轉(zhuǎn)不起來或轉(zhuǎn)速過低等。三是液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振動和噪音。四是其他元件出現(xiàn)異常。
2、主缸不保壓
圖1所示四柱式液壓機主缸采用充液閥實現(xiàn)快速下行,經(jīng)常會出現(xiàn)主缸不保壓現(xiàn)象,該機有保壓要求,一般要求壓力降10min內(nèi)<2～3ＭＰａ
圖1 主缸局部液壓原理圖
解決方法:根據(jù)分析的結(jié)果,由簡到繁、由外到里進行檢查和排除。首先檢查管路和接頭(由簡到繁,由外到里),對焊接不良和裂紋處進行初焊,最好取下接頭處Ｏ形密封圈,將彎管處用氧焊加熱發(fā)紅后,輕輕套上螺母,等冷卻定形后再裝配。 若檢查管路和接頭沒有缺陷,應(yīng)檢查保壓單向閥(由外及里),拆下單向閥閥芯,拋光其密封線,并與閥座研磨,清洗干凈后裝配。
3、泄 漏
3.1泄漏原因
液壓系統(tǒng)中許多元件廣泛采用間隙密封, 而間隙密封的密封性與間隙大小( 泄漏量與間隙的立方成正) 、壓力差 ( 泄漏量與壓力差成正比) 、 封油長度 ( 泄漏量與長度成反比) 、 加工質(zhì)量及油的粘度等有關(guān)。由于運動副之間潤滑不良、 材質(zhì)選配不當(dāng)及加工、 裝配、 安裝精度較差,就會導(dǎo)致早期磨損, 使間隙增大、 泄漏增加。其次, 液壓元件中還廣泛采用密封件密封, 其密封件的密封效果與密封件材、 密封件的表面質(zhì)量、 結(jié)構(gòu)等有關(guān)。如密封件材料低劣、 物化性不穩(wěn)定、 機械強度低、 彈性和耐磨性低等,則都因密封效果不良而泄漏; 安裝密封件的溝槽尺寸設(shè)計不合理, 尺寸精度及粗糙度差, 預(yù)壓縮量小而密封不好也會引起泄漏。另外, 接合面表面粗糙度差, 平面度不好,壓后變形以及緊固力不均; 元件泄油、 回油管路不暢;油溫過高, 油液粘度下降或選用的油液粘度過小; 系統(tǒng)壓力調(diào)得過高, 密封件預(yù)壓縮量過小; 液壓件鑄件殼體存在缺陷等都會引起泄漏增加。
3.2 減少內(nèi)泄漏及消除外泄漏的方法
( 1) 采用間隙密封的運動副應(yīng)嚴(yán)格控制其加工精度和配合間隙。
( 2) 采用密封件密封是解決泄漏的有效手段,但如果密封過度, 雖解決了泄漏, 卻增加了摩擦阻力和功率損耗, 加速密封件磨損。
( 3) 改進不合理的液壓系統(tǒng), 盡可能簡化液壓回路, 減少泄漏環(huán)節(jié); 改進密封裝置, 如將活塞桿處的 “ V” 型密封改用 “ Yx” 型密封圈, 不僅摩擦力小且密封可靠。
( 4) 泄漏量與油的粘度成反比, 粘度小, 泄漏量大, 因此液壓用油應(yīng)根據(jù)氣溫的不同及時更換, 可減少泄漏。
( 5) 控制溫升是減少內(nèi)外泄漏的有效措施。壓力和流量是液壓系統(tǒng)的兩個最基本參數(shù), 這兩個不同的物理量, 在液壓系統(tǒng)中起著不同的作用, 但也存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系。掌握這一基本道理, 對于正確調(diào)試和排除系統(tǒng)中所出現(xiàn)的故障是必要的。
4、由機械碰擊引起
如管道布置不合理發(fā)生相互撞擊; 液壓缸的活塞到行程終端位置無緩沖裝置或緩沖裝置失控, 活塞與端蓋的碰撞引起噪聲。
解決方法：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)振動和噪聲時, 應(yīng)先察看是否有外界振動源和機械碰擊, 然后從泵、 馬達(dá)、 閥等方面去觀察和分析。有時伴隨振動和噪聲出現(xiàn)液壓油呈乳化現(xiàn)象, 這時應(yīng)考慮到是空氣進入系統(tǒng)或溢流閥失靈和泵、馬達(dá)的 “ 困油” 未得到合理解決引起的。而液壓系統(tǒng)處于壓力工作狀態(tài)時, 空氣是不會進入系統(tǒng)的, 那么空氣只可能從液壓泵進油腔及濾油器處進入, 消除辦法是: 緊固各結(jié)合面及連接管道的螺、 接頭及接口螺母; 清洗濾油器; 補充油箱內(nèi)油液至油標(biāo)位置, 使濾油器浸沒在油液里。必要時可清洗溢流閥、 泵等元件, 以及修理和更換已損壞的零件。
5、雙動薄板拉伸液壓機的故障
某用戶購置了一臺雙動薄板拉伸液壓機,拉伸產(chǎn)品時而拉破,時而皺邊。分析:經(jīng)觀察了解,分析確定壓邊力不穩(wěn)定,該機液壓系統(tǒng)工作壓力為25ＭＰａ,而壓邊力只需要6～8ＭＰａ,壓力級別不同,調(diào)壓彈簧剛度不同,系統(tǒng)采用25ＭＰａ的壓力閥,當(dāng)彈簧被壓縮時,壓邊力增大,壓緊工件,使工件不能隨著拉伸缸微動,造成工件拉破;當(dāng)彈簧未被壓縮時,壓邊力減小,工件未被壓緊,隨著拉伸時移動,造成工作皺邊。排除方法:將調(diào)壓彈簧換成7ＭＰａ,并相應(yīng)更換壓邊缸發(fā)信電接點壓力表,量程由0～40ＭＰａ換成0～10ＭＰａ后,機器工作正常。
6、爬行的來源和消除辦法
爬行是液壓傳動中低速運動時常見的不正常運動狀態(tài)。 其現(xiàn)象在輕微程度時為目光不能覺察的振。 而顯著時, 可見時動、 時停的現(xiàn)象, 即運動部件作滑動- 停止相交替的運動, 也可說是在作跳躍運動, 這種現(xiàn)象俗稱爬行。
6.1 摩擦阻力不均引起的爬行及消除辦法當(dāng)運動部件運動至液壓缸行程兩端, 出現(xiàn)局部爬行
一般可能是因摩擦阻力發(fā)生變化而引起的。爬行現(xiàn)象常出現(xiàn)于低速輕載場合 ( 如磨床等) , 這時的慣性力變化很小, 切削力變化也不大, 因此主要是密封摩擦阻力和導(dǎo)軌摩擦阻力的變化而引起。 一般有如下幾種可能性: ( 1) “ O”型密封圈溝槽底徑與活塞外圓同軸度超差, 致使 “ O” 型密封圈在圓周上的壓縮量不等, Yx型密封圈壓得過緊。
( 2)活塞與活塞桿同軸度超差。
( 3) 由于使用年久, 液壓缸的缸體中部磨損較多, 而兩端磨損較少, 所以整個液壓缸在全長方向上摩擦阻力不一樣。
( 4) 活塞桿兩端局部彎曲,造成當(dāng)運動到彎曲部位時,阻力增大。
( 5) 裝配時沒有保證活塞、 缸體孔、 活塞桿支架三者的同軸度。
( 6) 液壓缸的母線與導(dǎo)軌不平行。
解決方法:
( 1) 以活塞外圓為基準(zhǔn), 修整溝槽底徑對外圓的同軸度要求。
( 2) 較正活塞與活塞桿的同軸度要求, 更換 “ O” 型密封圈。
( 3) 鏜磨缸體孔至要。
( 4) 重新調(diào)整活塞桿兩端支架使其同軸度至要求, 并適當(dāng)放松活塞桿處密封圈的壓蓋螺釘。 ( 5) 以平導(dǎo)軌為基準(zhǔn)重新修刮液壓缸的安裝基面, 以 “ V” 型導(dǎo)軌為基準(zhǔn), 重新調(diào)整液壓缸母線與導(dǎo)軌的平行度
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